CN2107572U - 输出端分流式液力机械变矩器 - Google Patents

Abstract

一种行星排和与液力变矩器组成的输出端分流 式液力机械变矩器，行星排为由一个太阳轮，若干个 行星轮，一个行星架和齿圈组成的简单行星排，液力 变矩器包括泵轮、涡轮及导轮，其主要特征为行星排 与液力变矩器置于同一腔内，液力变矩器的泵轮，涡 轮以及导轮的进出口处叶片分布数不等，为1/3～ 1，液力变矩器输出端分布数为0.5≤a₂≤1.0，它具有 结构简单，效率高，降低传动振动和噪音，提高使用寿 命，适用范围宽等优点。

Description

本实用新型涉及一种无级变速方式传递运动及动力的输出端分流式液力机械变矩器。

我国现生产的推土机、装载机等工程机械传动***中采用的液力变矩器，其效率低是一个较普遍的问题。众所周知，液力变矩器中外分流式液力机械变矩器是使一部分功率流经机械轮系，而减少流经效率较低的液力变矩器的分流功率，从而实现能容小的液力变矩器与较大功率的发动机相匹配，同时效率高。美国卡特匹勒公司D7、D8L型推土机采用了外分流式液力机械变矩器中一种输出端分流式，它由一个简单行星排与一个三元件液力变矩器组成。由于两者之间用带轴承支撑的隔板分开，行星排的齿轮外径几乎接近液力变矩器的直径即有效直径，其结构较复杂、尺寸也大。从专利文献上查到一些用于汽车传动系中的上述分流型式的液力变矩器，大都增设超速传动，使行星排的结构变得复杂。

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺点，提供一种结构简单、效率高的输出端分流式液力机械变矩器。

本实用新型的上述目的可通过以下技术方案完成：一种由行星排和液力变矩器组成的输出端分流式液力机械变矩器，行星排包括一个太阳轮（4），若干个行星轮（5），一个行星架（3）和齿圈（6），液力变矩器包括泵轮（11）涡轮（9）以及导轮（10），其特殊之处在于行星排和液力变矩器置于同一腔内，行星排中的若干个行星轮（5）固定在行星架（3）上，行星架（3）与输出轴（2）固定，行星轮（5）与太阳轮（4）和齿圈（6）啮合齿圈（6）与涡轮（9）固定，太阳轮（4）固定在驱动盘（1）上，驱动盘（1）通过固定在其上的联接盘（7）与发动机飞轮（8）啮合驱动盘（1）的右端与泵轮（11）固定，左端通过轴承支撑在输出轴（2）上，液力变矩器的泵轮（11）、涡轮（9）以及导轮（10）的进出口处叶片分布数不等，其进口处与出口处叶片分布数之比为1／3～1／2，液力变矩器输出端分流比为0.5≤a₂≤1.0（a₂为涡轮转矩与输出转矩之比）。

其特殊之处还在于以上所说的液力变矩器或者是导轮固定的三元件液力变矩器，或者是综合式三元件液力变矩器，或者是双导轮带自由轮的四元件液力变矩器。

其特殊之处还在于以上所说的液力变矩器有效直径D为220mm～530mm。

其特殊之处还在于以上所说的齿圈（6）外径小于或等于液力变矩器有效直径D的2／3。

下面结合附图所给出的一个实施例详叙本实用新型的具体内容。

图1为输出端分流式液力机械变矩器的结构图，图2为液力变矩器中三叶轮即涡轮，导轮、泵轮的轴向图。图中（1）为驱动盘，（2）为输出轴，（3）为行星轮，（4）为太阳轮，（5）为行星轮，（6）为齿圈，（7）为联接盘，（8）为发动机飞轮，（9）为涡轮，（10）为导轮，（11）为泵轮。本实用新型所提供的方案是采用一个简单行星排和一个基型液力变矩器组成的分流比为：0.5≤a₂≤1.0的输出端分流式液力机械变矩器（a₂为涡轮转矩与输出转矩之比），行星排和液力变矩器置于同一腔内。行星排为由太阳轮（4）、行星轮（5）、齿圈（6）和行星架（3）构成，基型液力变矩可以是导轮（10）固定的三元件液力变矩器，即它是由两个动叶轮（泵轮（11）和涡轮（9）），以及固定不动的叶轮（导轮（10））组成，也可以是综合式三元件液力变矩器，也可以是双导轮带自由轮的四元件液力变矩器。液力变矩器的泵轮（11），涡轮（9）以及导轮（10）的进出口处的叶片数不等，其进口处与出口处叶片分布数之比为1／3～1。

本实用新型的齿圈（6）外径小于或者等于变矩器有效直径D的2／3。D可在220mm～530mm内选取。

工作时，由发动机飞轮（8）将其一部分功率通过与其相啮合的联接盘（7）传递给驱动盘（1），由于驱动盘（1）与基型涡轮变矩器的泵轮（11）联接，于是这部分功率传递给泵轮（11），再转化为工作腔内循环流动的工作液体的能量，流动的工作液体作用于涡轮（9），进而带动与其联接的齿圈（6），经行星轮（5）传到行星架（3），行星架（3）固定在输出轴（2）上，于是这部分功率通过输出轴（2）对外输出。另一部分功率是由发动机飞轮（8）经联接盘（7）、驱动盘（8）、太阳轮（4）（联接盘（7）、太阳轮（4）都固定联接在驱动盘（1）上），再经行星轮（5）传递给行星架（3），于是与基型液力变矩器所传递的分流功率汇合，由输出轴（2）输出。

通常，液力变矩器的转速比i（涡轮转速与泵轮转速之比）是随外载荷变化无级变化的，因此，构成此种分流形式时，输出轴转速与输入轴转速比i₂₁也是随外载荷的变化无级变化的，并且分流功率的变化也是连续的。随着i₂₁的增加，经基型液力变矩器（泵轮）的分流功率也相应地增加，同时经行星传动（太阳轮）的分流功率相对减少。由于液力变矩器效率较低，行星传动的效率较高，这样本方案的传动效率自然比液力变矩器本身的效率提高了。

本实用新型的性能主要取决于基型液力变矩器的性能和行星排的几何参数α（齿圈齿数与太阳轮齿数之比）的大小。选择基型液力变矩器的原则是在性能指标满足要求的前提下，筛选出液力变矩器有效直径尽量小的产品。当确定了基型液力变矩器后，分流式液力机械变矩器的性能指标主要决定α值，在4／3≤α≤4取值范围内，优化筛选出使分流方案具有最高效率指标的α值，然后按行星传动配齿条件圆整α值作为设计行星排的依据，最后完成本实用新型的结构设计。

本实用新型的优点在于：（1）本实用新型与同类产品相比结构简单。（2）本实用新型采用新型叶栅***（各叶轮作成进出口处叶片分布数不等），使其既体现输出分流式液力机械变矩器的性能特点，即能容大、效率高，可实现低能容、小尺寸基型液力变矩器与大功率发动机相匹配。又具有比同类产品更高的效率指标。（3）本实用新型置行星排与基型液力变矩器于同一腔内，并且渍在油中，这就改善了行星传动的振动和噪音，从而提高了行星排的使用寿命。（4）本实用新型可通过选择不同基型液力变矩器与优化筛选的行星排组合，构成基型液力变矩器有效直径在220mm≤D≤530mm范围内系列化产品，以满足各种车辆的使用要求。

本实用新型主要应用于推土机、装载机等工程机械传动***中，也可以用在运输用履带车辆石油钻机以及内燃机车上。

Claims (4)

1、一种由行星排和液力变矩器组成的输出端分流式液力机械变矩器，行星排包括一个太阳轮(4)，若干个行星轮(5)，一个行星架(3)和齿圈(6)，液力变矩器包括泵轮(11)、涡轮(9)以及导轮(10)，其特征在于行星排和液力变矩器置于同一腔内，行星排中的若干个行星轮(5)固定在行星架(3)上，行星架(3)与输出轴(2)固定，行星轮(5)与太阳轮(4)和齿圈(6)啮合，齿圈(6)与涡轮(9)固定，太阳轮(4)固定在驱动盘(1)上，驱动盘(1)通过固定在其上的联接盘(7)与发动机飞轮(8)啮合，驱动盘(1)的右端与泵轮(11)固定，左端通过轴承支撑在输出轴(2)上，液力变矩器的泵轮(11)，涡轮(9)以及导轮(10)的进出口处叶片分布数不等，其进口处与出口处叶片分布数之比为1/3～1/2，液力变矩器输出端分流比为0.5≤a₂≤1.0(a₂为涡轮转矩与输出转矩之比)。

2、根据权利要求1所述的一种行星排和液力变矩器组成的输出端分流式机械变矩器，其特征在于所说的液力变矩器或者是导轮固定的三元件液力机械变矩器，或者是综合式三元件液力变矩器，或者是双导轮带自由轮的四元件液力变矩器。

3、根据权利要求1或2所述的一种由行星排和液力变矩器组成的输出端分流式液力机械变矩器，其特征在于所说的液力变矩器有效直径D为220mm～530mm。

4、根据权利要求1所述的一种由行星排和液力变矩器组成的输出端分流式液力机械变矩器，其特征在于所说的齿圈（6）外径小于或等于液力变矩器有效直径D的2／3。

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